Explique, com equações e cálculos, como um aspirador de pó de potência elétrica P = 800 W funcionando t = 10…
Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva
Analisar e representar, com ou sem o uso de dispositivos e de aplicativos digitais específicos, as transformações e conservações em sistemas que envolvam quantidade de matéria, de energia e de movimento para realizar previsões sobre seus comportamentos em situações cotidianas e em processos produtivos que priorizem o desenvolvimento sustentável, o uso consciente dos recursos naturais e a preservação da vida em todas as suas formas.
Fonte: Base Nacional Comum Curricular (MEC).Questão
Explique, com equações e cálculos, como um aspirador de pó de potência elétrica P = 800 W funcionando t = 10 min converte energia elétrica em trabalho de sucção e em calor. Considere eficiência mecânica prática ? = 0,25. Calcule: (a) energia elétrica consumida E_el; (b) energia útil de sucção E_sucção; (c) energia dissipada em calor E_dissipada. Indique como apresentar os resultados em um gráfico para público leigo.
✍️ Questão dissertativa: veja abaixo a resposta esperada e a explicação.
Resposta esperada
Converter tempo: t = 10 min = 600 s. 2) Energia elétrica: E_el = P·t = 800 W·600 s = 480000 J (0,1333 kWh, pois 1 kWh = 3,6×106 J). 3) Energia útil de sucção: E_sucção = ?·E_el = 0,25·480000 J = 120000 J. 4) Energia dissipada (calor e perdas): E_dissipada = E_el - E_sucção = 480000 - 120000 = 360000 J. 5) Equações principais: E_el = P·t (J), E_cu = ?·E_el (J), E_diss = E_el - E_cu (J). 6) Comunicação gráfica: criar um gráfico de barras com três barras rotuladas (E_el, E_sucção, E_dissipada) em kJ (E_el = 480 kJ, E_sucção = 120 kJ, E_dissipada = 360 kJ), incluir legendas, unidades (kJ), cores contrastantes e uma nota explicativa curta dizendo que apenas 25% vira trabalho útil; adicionar uma tabela com os valores numéricos e conversão para kWh para comparar custos. 7) Interpretação para público leigo: explicar que a maior parte (75%) vira calor/ruído, relacionar à eficiência baixa e ao tempo de uso para estimar impacto na conta de energia.
Explicação
A explicação detalha o processo de conversão de energia elétrica em trabalho útil e calor, utilizando fórmulas e cálculos claros que demonstram a eficiência do aspirador. Os resultados são apresentados de forma visual e acessível, facilitando a compreensão do público leigo sobre a distribuição da energia consumida. A interpretação final conecta os dados técnicos à realidade do usuário, destacando a importância da eficiência energética.
Raio-X da questão
energia elétrica e trabalho
avaliacao
potência elétrica · cálculo de energia
Revisar conceitos de potência, energia e eficiência em sistemas mecânicos.
O aluno pode confundir a energia elétrica consumida com a energia útil de sucção, não considerando a eficiência do aparelho.
ciencia_tecnologia
pensamento_critico
cotidiano
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